洗衣機的控制方法

專利名稱：洗衣機的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種洗衣機的控制方法。
背景技術：
通常，洗衣機可以包括洗滌、漂洗以及脫水循環。此處，脫水循環包括以最高RPM 旋轉設置在此類洗衣機中的滾筒的旋轉步驟。因為此步驟，脫水循環將會產生相當大的噪聲和振動，這需要在本發明所屬技術領域中解決這一問題。

發明內容
技術問題因此，本發明涉及一種洗衣機的控制方法。本發明的目的是提供一種能夠解決上述問題的洗衣機的控制方法。解決方案為了解決所述問題，本發明的目的是提供一種具有平衡器的洗衣機的控制方法，所述控制方法包括基于不平衡量在瞬態區經過步驟確定滾筒加速點和加速斜率 (inclination)中的至少一個。發明的有益效果本發明具有以下有益效果。根據本發明的控制方法，根據不同的加速斜率來加速滾筒。結果是，當滾筒的轉速經過洗衣機的共振RPM時，可以在洗衣機中顯著減少噪聲和振動。而且，如果平衡器的球因滾筒的不平衡量小于參考值而不能平穩移動，則根據本發明的控制方法可以使平衡器的球能夠平穩移動，并且還可以在洗衣機中減少噪聲和振動。


所包括的附圖提供對公開內容的進一步理解，合并在其中并構成本申請的一部分，所述附圖示出公開內容的實施例，并連同說明書用于解釋公開內容的原理。在圖中圖1為示出根據應用了一種脫水循環控制方法的第一實施例的洗衣機的配置的示意圖；圖2為示出根據應用了脫水循環控制方法的第二實施例的洗衣機的分解透視圖；圖3為示出圖2的連接狀態的剖視圖；圖4為示出根據本發明的脫水循環控制方法的滾筒的轉速的變化的圖表；圖5為示出不平衡波的變化的圖表；圖6為示出一種經過圖4所示的瞬態區的方法的流程圖；圖7為示出根據圖6的第二方法的滾筒的RPM變化的圖表；
圖8為示出根據本發明的另一個實施例的脫水循環控制方法的圖表；圖9為示出一種經過圖8所示的瞬態區的方法的流程圖；圖10為示出質量與固有頻率的關系的圖表；以及圖11為示出圖3的洗衣機的振動特性的圖表。
具體實施例方式現在將詳細參考本發明的具體實施例，在附圖中示出其示例。可能的話，在所有附圖中將使用相同的參考標記來表示相同或相似的部件。參照圖1，洗衣機100包括配置成限定外觀的機殼10、安裝在機殼10中用來容納洗滌水的盛水桶20以及可旋轉地設置在盛水桶20中的滾筒30。機殼10限定洗衣機100的外觀，并且配置元件(稍后將描述)可被安裝在機殼10 中。門11被耦接至機殼10的前部，使用者可以打開門11以將包括衣服、床單、布制物品等洗衣物品(以下稱為‘衣物’)放入機殼10中。配置成容納洗滌水的盛水桶20可設置在機殼10中，配置成容納衣物的滾筒可以在盛水桶20內旋轉。這種情況下，多個升降桿(lifter)31可設置在滾筒30中，以在滾筒 30的旋轉過程中升降衣物。盛水桶20可由設置在盛水桶20上方的彈簧50支撐。此處，電機40被安裝到盛水桶20的后表面，以旋轉滾筒30。S卩，電機40被設置在盛水桶20的后壁并旋轉滾筒30。 當在被電機40旋轉的滾筒30中產生振動時，設置在根據本實施例的洗衣機中的盛水桶20 可以與滾筒30 —起振動。當旋轉滾筒30時，在滾筒30和盛水桶20中產生的振動可以被設置在盛水桶20下方的減振器(damper) 60吸收。如圖1所示，盛水桶20和滾筒30可以被平行設置到機殼10的基座上，或者可以向下傾斜(雖然圖中未示出)。當使用者將衣物放入滾筒30中時，盛水桶20與滾筒30的前部向上傾斜較為有利。為了抑制(尤其在高速時)旋轉滾筒的脫水循環中的滾筒的振動，將平衡器70設置在前表面和/或后表面以使滾筒平衡，隨后將詳細描述平衡器70。根據一實施例的洗衣機，盛水桶可以被固定支撐于機殼上，或者也可以通過諸如懸掛單元等柔性支撐結構(稍后將描述)被設置到機殼上。而且，盛水桶的支撐可以介于通過懸掛單元的支撐與完全固定的支撐之間。S卩，盛水桶可以通過懸掛單元(稍后將描述)被柔性支撐，或者可以被完全固定的支撐以更為剛性地移動。雖然圖中未示出，然而不同于稍后將描述的那些實施例，也可不設置機殼。例如，對于內置式洗衣機來說，可以通過墻體結構等代替機殼來形成將內置式洗衣機安裝在其內的預定空間。換句話說，內置式洗衣機可以不包括被配置成獨立限定其外觀的機殼。參照圖2和圖3，設置在洗衣機中的盛水桶12被固定支撐于機殼上。盛水桶12包括配置成限定盛水桶的前部的盛水桶前部100以及配置成限定盛水桶的后部的盛水桶后部120。盛水桶前部100和盛水桶后部120通過螺釘組裝在一起，從而形成足夠大的預定空間以容納滾筒。盛水桶后部120在其后部形成有開口，并且構成盛水桶后部120的后部的內圓周與后墊圈250的外圓周連接。盛水桶背部130在其中心形成有通孔，以使軸從所述通孔穿過。后墊圈250由柔性材料制成，以避免盛水桶背部130的振動傳輸到盛水桶后部 120。盛水桶后部120具有后表面128，并且后表面128、盛水桶背部130以及后墊圈250 可限定盛水桶的后壁。后墊圈250與盛水桶背部130和盛水桶后部120進行密封連接，使得容納在盛水桶中的洗滌水不泄漏。在滾筒的旋轉過程中，盛水桶背部130隨著滾筒一起振動。此時，盛水桶背部130與盛水桶后部120間隔得足夠遠，以避免干擾盛水桶后部。由于后墊圈250由柔性材料制成，因而允許盛水桶背部130的相對運動，而不干擾盛水桶后部 120。后墊圈250可以包括可伸長到預定長度以允許盛水桶背部130的相對運動的褶皺部 (corrugated portion)252。配置成防止外來物質進入盛水桶與滾筒之間的防異物元件200可連接到盛水桶前部100的前部部分。防異物元件200由柔性材料制成，并且被固定到盛水桶前部100上。 此處，防異物元件200可以由與構成后墊圈250的材料相同的柔性材料制成。以下，將防異物元件200稱為‘前墊圈’。滾筒32包括滾筒前部300、滾筒中心部以及滾筒背部；340。平衡器310和330可以分別被安裝在滾筒的前部部分和后部部分。滾筒背部340與多腳架350連接，并且多腳架350與軸351連接。通過借助于軸351傳輸的扭矩，滾筒32在盛水桶12中旋轉。軸351穿過盛水桶背部130直接與電機170連接。具體而言，構成電機170的轉子174直接與軸351連接。軸承殼400被固定到盛水桶背部130的后部部分，并且軸承殼 400位于電機170與盛水桶背部130之間，可旋轉地支撐軸。構成電機170的定子172被固定到軸承殼400，并且轉子174圍繞定子172進行設置。如上所述，轉子174直接與軸351連接。此處，電機170是外轉子型電機，并且直接與軸351連接。軸承殼400經由懸掛單元而被機殼基座600支撐。懸掛單元180包括三個垂直支撐件(supporter)和兩個配置成關于前、后方向傾斜地支撐軸承殼400的傾斜支撐件。懸掛單元180可以包括第一柱形彈簧520、第二柱形彈簧510、第三柱形彈簧500、 第一柱形減振器MO以及第二柱形減振器530。第一柱形彈簧520連接在第一懸掛托架450和機殼基座600之間。第二柱形彈簧 510連接在懸掛托架440和機殼基座600之間。第三柱形彈簧500直接連接在軸承殼400和機殼基座600之間。第一柱形減振器540傾斜地安裝在第一懸掛托架450和機殼基座的后部部分之間。第二柱形減振器530傾斜地安裝在第二懸掛托架440和機殼基座600的后部部分之間。懸掛單元180的柱形彈簧520、510以及500可以被彈性地連接到機殼基座600上， 足以允許滾筒前/后和左/右移動，而不是固定地連接到機殼基座600上。即，它們被基座 600彈性地支撐，以允許滾筒相對于連接部以前/后和左/右方向旋轉到預定角度。懸掛單元的垂直支撐件可以被配置成彈性減緩滾筒的振動，而傾斜支撐件可以被配置成抑制振動。即，在包括彈簧和減振裝置的振動系統中，垂直支撐件用作彈簧，而傾斜支撐件用作減振裝置。盛水桶前部100和盛水桶后部120被牢固地固定到機殼110上，并且滾筒32的振動被懸掛單元180減緩支撐。盛水桶12與滾筒32的支撐結構可謂是基本分離的，從而，即使在滾筒32振動時，盛水桶12也不會振動。軸承殼400和懸掛托架可以通過第一配重(weight) 431和第二配重430彼此連接。在將衣物1放入根據上述實施例的洗衣機的滾筒30和32之后而旋轉滾筒30和 32的情況下，根據衣物1的位置會產生相當劇烈的噪聲和振動。例如，當在滾筒30和32中的衣物分散不均勻的狀態下旋轉滾筒30和32(以下稱為“不平衡旋轉”)時，會產生大量噪聲和振動。尤其是，如果高速旋轉滾筒30和32而使衣物脫水，則仍會產生噪聲和振動問題。因為如此，洗衣機可包括平衡器70、310以及330，以防止因滾筒30和32的不平衡旋轉引起的噪聲和振動。平衡器70、310以及330可以被設置在滾筒30和32的前部部分或后部部分，或者被設置在滾筒30和32的前部部分和后部部分二者中。這些平衡器被安裝到滾筒30和32上以減少不平衡。因為如此，平衡器可以具有可移動的重心。例如，該平衡器可以包括多個活動體和通道(passage)，其中所述活動體具有位于其中的預定配重，所述活動體沿所述通道移動。如果平衡器是球狀平衡器，則平衡器 70,310以及330可以包括球72、312以及332和通道，其中球72、312以及332具有位于其中的預定配重，并且球沿所述通道移動。更具體地說，通過滾筒30和32的旋轉過程中產生的摩擦旋轉這些球，并且當旋轉滾筒時，這些球在滾筒中保持可移動。因為如此，這些球以與滾筒的轉速不同的速度旋轉。 此處，由于與滾筒的內圓周表面以及設置在所述內圓周表面的升降桿緊密接觸所產生的摩擦，因而使不平衡的衣物能夠以與滾筒的速度幾乎相同的速度旋轉。結果是，衣物的轉速與球的轉速不同。在滾筒以相對較低的速度旋轉(尤其在衣物的旋轉角速度更高時)的起始旋轉階段，衣物的轉速高于球的轉速。另外，這些球與衣物之間的相位差(其為相對于滾筒的旋轉中心的相位差)會不斷變化。因此，當滾筒的轉速變得更高時，這些球可通過離心力與通道的外圓周表面緊密接觸。同時，這些球被調整到處于相對于衣物的大約90°至180°的相位差的預定位置。如果滾筒的轉速是預定值或更大，離心力越來越大并且在外圓周表面和這些球之間產生的摩擦為預定值或更大，球能夠以與滾筒相同的速度旋轉。此時，球以與滾筒相同的速度旋轉， 同時保持處于相對于衣物的90°至180° (優選，大約180° )的相位差的位置。在本發明的說明書中，球在如上所述的這些預定位置的旋轉可稱為“不平衡對應位置”或“平衡處理 (balancing) ”。結果是，在放入的衣物集中到滾筒內的預定部位的情況下，位于平衡器70、310以及330中的球可以移動到不平衡對應位置，以減少不平衡。以下，將描述根據上述實施例的具有上述配置的洗衣機的控制方法。典型地，洗衣機包括洗滌循環、漂洗循環以及脫水循環，將參照相應附圖來描述根據本發明的應用于脫水循環的控制方法。圖4為示出根據脫水循環的控制方法的滾筒的RPM隨著時間推移的變化的圖表。 根據圖4，橫軸為“時間”，豎軸為滾筒30和32的“轉速”(其為RPM的變化)。參照圖4，根據本發明的脫水循環控制方法包括衣物分散步驟(S100)和脫水步驟 (S200)。
當以相對較低的速度旋轉滾筒時，衣物分散步驟(S100)均勻分散衣物。脫水循環 (S200)以相對較高的速度旋轉滾筒，以將衣物所含的水分除去。此處，衣物分散步驟和脫水步驟是以對應其主要功能來命名的。這些步驟的功能可以不局限于其名稱。例如，衣物分散步驟除進行衣物分散之外，還可通過利用滾筒的旋轉將衣物的水分除去。構成根據本發明的控制方法的衣物分散步驟(S100)可以包括濕衣物感測步驟 (SllO)、衣物理順步驟(S130)以及不平衡感測步驟(S150)。脫水步驟(S200)可以包括瞬態區經過步驟(S210)和加速步驟(S230)。以下，將描述上述步驟中的每一個。一旦漂洗循環結束，則位于滾筒30和32中的衣物被水浸濕。當運行脫水循環的操作時，控制部件感測衣物量，即，位于滾筒30和32中的濕衣物量(SllO)。之所以感測濕衣物量是因為在洗滌循環的起始階段測量的干衣物量與包含水分的濕衣物量不同。感測的濕衣物量可以用作配置成這樣的要素，即，其被配置成確定滾筒加速的允許條件，或者基于在瞬態區經過步驟(S210)的不平衡條件在減小滾筒30和32的速度之后確定再次執行衣物分散步驟。根據本發明的控制方法，在這樣的情況下，即滾筒在以通過加速達到的大約 100RPM至110RPM的恒定速度進行旋轉預定時間段之后以降低的速度進行旋轉時，測量滾筒30和32中的濕衣物的量。如果降低滾筒的轉速，則使用電阻制動(rheostatic braking)。具體而言，通過使用在對被配置成旋轉滾筒30和32的電機40和170進行加速過程中的加速期旋轉量、在降低電機40和170的速度期間的加速期旋轉量以及施加的DC 電壓，來測量濕衣物的量。在測量濕衣物量之后，控制部件可執行配置成在滾筒內均勻分散衣物的衣物理順步驟(S 130)。衣物理順步驟均勻分散滾筒30和32中的衣物，以防止衣物集中到滾筒內的特定區域，那可能增大不平衡。如果不平衡增大，則在增大滾筒的RPM的情況下，噪聲和振動也將會增大。衣物理順步驟以具有預定斜率的預定的單一方向加速滾筒，并進行所述步驟直到RPM達到不平衡感測步驟(稍后將描述)的轉速為止。因此，控制部件感測滾筒的不平衡(S150)。如果衣物集中到滾筒30和32內的特定區域，沒有被均勻分散，則不平衡增大，并且當增大滾筒30和32的RPM時，將會產生噪聲和振動。因為如此，控制部件感測滾筒的不平衡，并確定是否加速滾筒。不平衡感測利用了滾筒30和32的旋轉過程中的加速度(accelerated speed)的差值。即，在滾筒沿重力向下旋轉時的加速度與在滾筒根據產生的不平衡程度反向向上旋轉時的加速度之間存在差值。控制部件通過使用速度傳感器(例如，被設置在電機40和 170中的霍爾傳感器)來測量加速度的差值，以感測不平衡量。在感測到不平衡的情況下， 即使在滾筒的旋轉過程中，滾筒內的衣物仍與滾筒的內圓周表面保持緊密接觸，而不會從所述內圓周表面滑落。這種情況對應于以大約100RPM至110RPM旋轉滾筒的情況。同時，當旋轉滾筒時，根據上述實施例的洗衣機可以采用平衡器，以減少因滾筒內的衣物的不平衡引起的噪聲和振動。然而，平衡器的球可與衣物一起成為施加到滾筒的不平衡。尤其是，所述球沿滾筒的旋轉而移動。因為如此，當通過采用平衡器的洗衣機感測不平衡時，可能存在看起來像具有預定周期的正弦波的不平衡曲線(imbalance curvature)。結果是，在不平衡量像正弦波那樣周期性變化的情況下，不能簡單地通過預定的單一點處的不平衡量來確定滾筒的不平衡量。以下，將描述用來解決這個問題的本發明的控制方法。圖5為示出在采用平衡器的洗衣機中旋轉滾筒時所感測的不平衡量的變化的圖表。橫軸為時間，豎軸為不平衡量以及滾筒的RPM。參照圖5，在滾筒的旋轉被保持為第一轉速(其為大約100RPM至110RPM)之后的預定時間內，具體而言，在圖5的1時期，控制部件確定不平衡波是否增大或減小。當在滾筒被加速到預定RPM之后立即感測不平衡時，不平衡波不穩定，結果會產生誤差。控制部件在第一時期(1時期)感測不平衡波的增大或減小，并且感測不平衡何時為不平衡波中的最小值和最大值。之后，控制部件存儲“不平衡最小值”和“不平衡最大值”。 艮口，當不平衡波增大時，控制部件依次識別不平衡最大值和不平衡最小值。當不平衡波減小時，控制部件依次識別不平衡最小值和不平衡最大值。參照圖5所示的不平衡波，例如，“1時期”的不平衡波減小，并且控制部件將在不平衡為“2時期”和“3時期”中的最小值和最大值時估計的值依次存儲為不平衡最小值和不平衡最大值。此處，控制部件將不平衡最小值和不平衡最大值兩者的平均值存儲為滾筒的不平衡量。即，在以恒定RPM旋轉滾筒的情況下，控制部件計算不平衡波的不平衡最大值和不平衡最小值，并且將兩個值的平均值識別為滾筒的不平衡量。因為如此，即使在不平衡量沿不平衡波改變的情況下，也能夠準確地確定不平衡量。控制部件可從感測到不平衡最大值/最小值時的時間，來計算不平衡波的周期。 另外，控制部件可基于在“3時期”感測到不平衡最小值時計算的周期，來確定時間的速度加速點。再次參照圖4，在濕衣物感測步驟(SllO)中感測的濕衣物量以及在不平衡感測步驟(S150)中感測的不平衡量可以用作確定是否加速滾筒30和32經過瞬態區的要素。具體而言，在感測的具有預定的濕衣物量的滾筒的不平衡量為參考不平衡值或更大的情況下，如果以高速對滾筒進行加速，則滾筒的振動和噪聲將會顯著增大，并且難以加速滾筒。因為如此，控制部件可將用于允許根據濕衣物量進行加速的參考不平衡值存儲為表格類型的數據。之后，控制部件將感測的濕衣物量和不平衡量應用到所述表格中，并且確定是否加快滾筒速度。即，在根據感測的濕衣物量所感測的不平衡量為參考不平衡值或更大的情況下，可確定不平衡量太大而不能加快滾筒的速度，并且重復執行濕衣物感測步驟、 衣物理順步驟以及不平衡感測步驟。如上所述，可連續重復執行濕衣物感測步驟、衣物理順步驟以及不平衡感測步驟直到感測的不平衡量滿足小于參考不平衡值為止。然而，如果洗衣機處于異常狀態，或者滾筒內的衣物過分纏繞，則感測的不平衡量不能滿足小于參考不平衡值，因而可重復執行這些步驟。其結果，優選的是，如果在預定時間段(例如，在脫水循環啟動后的大約20至30 分鐘以上)滾筒未加速，則控制部件控制滾筒停止旋轉并提醒使用者脫水循環不能正常完成。再次參照圖4，在根據感測的濕衣物量所感測的不平衡量小于參考不平衡量的情況下，滿足RPM加速條件，并且控制部件執行瞬態區經過步驟(S210)。此處，瞬態區是包括至少一個共振頻率的預定RPM帶，其中所述共振頻率根據洗衣機的系統產生共振。當洗衣機的系統被確定時，瞬態區為根據確定的系統所產生的一種唯一的振動特性。瞬態區根據洗衣機系統而變。例如，瞬態區在根據第一實施例的洗衣機中包括大約200RPM至270RPM的范圍以及在根據第二實施例的洗衣機中包括大約200RPM 至350RPM的范圍。圖10為示出質量與固有頻率的關系的圖表。假設，在兩種洗衣機的振動系統中， 兩種洗衣機分別具有質量m0和質量ml，并且最大容納衣物量分別是Am。然后，可鑒于 AnfO和ΔηΠ來分別確定兩種洗衣機的過渡區。在本實例中，將暫時不考慮衣物所包含的大量的水。同時，參照圖10，具有較小質量ml的洗衣機的過渡區的范圍比具有較大質量m0的洗衣機的過渡區的范圍大。即，將衣物的變化量考慮在內的過渡區的范圍隨著振動系統的質量變小而增大。將觀察現有技術的洗衣機與本實施例的洗衣機的過渡區的范圍。現有技術的洗衣機具有將振動從滾筒傳輸到盛水桶而導致盛水桶振動的結構。因此，在考慮現有技術的洗衣機的振動時，盛水桶是必不可少的。然而，一般說來，盛水桶不僅具有其自身的配重，而且為了保持平衡，在其前部、后部或圓周表面還具有大量配重。因此， 現有技術的洗衣機具有大質量的振動系統。與此相反，在本實施例的洗衣機中，由于盛水桶由于具有支撐結構不僅沒有配重而且與滾筒分離，因而考慮滾筒的振動時，可不考慮盛水桶。因此，本實施例的洗衣機可具有較小質量的振動系統。然后，參照圖10，現有技術的洗衣機具有質量mO，本實施例的洗衣機具有質量ml， 這最終導致本實施例的洗衣機具有較大的過渡區。而且，如果簡單地將衣物所含的大量水考慮在內，則圖10中的Am將變大，使得二者的過渡區的范圍差更大。并且，由于在現有技術的洗衣機中，即使在滾筒旋轉時水從衣物中脫離出，水也會從滾筒進入盛水桶中，因而由于脫水導致的水質量減小的量較小。考慮到振動，由于本實施例的洗衣機具有彼此分離的盛水桶和滾筒，因而從滾筒脫出的水會馬上影響滾筒的振動。即，衣物中的水的質量變化的影響在本實施例的洗衣機中比在現有技術的洗衣機中更大。由于上述原因，雖然現有技術的洗衣機具有大約200rpm至270rpm的瞬態區，但是根據本實施例的洗衣機的瞬態區的起始RPM可與現有洗衣機的起始RPM相似。根據本實施例的洗衣機的瞬態區的結束RPM可以增大到大于將起始RPM的大約30%的值與起始RPM相加所計算的RPM。例如，瞬態區結束時處于將起始RPM的大約80%的值與起始RPM相加所計算的RPM。根據本實施例，瞬態區包括大約200rpm至350rpm的RPM帶。同時，通過降低滾筒的振動強度，可減小不平衡。為此，在滾筒的轉速進入過渡區之前，執行用于將衣物盡可能使衣物在滾筒中的衣物分散開。在使用平衡器的情況下，可以考慮這樣的一個方法，其中在滾筒的轉速經過過渡區的同時，設置在平衡器中的多個活動體被置于衣物不平衡的相對側。在本實例中，優選的是，這些活動體在過渡區中間被置于不平衡的正對側。然而，如上所述，與現有洗衣機的瞬態區相比，根據本實施例的洗衣機的瞬態區相對較寬。因為如此，即使在低于瞬態區的RPM帶執行衣物均勻分散步驟或實施球平衡處理， 然而，衣物可能會凌亂，或者在滾筒速度經過瞬態區時可能會達不到平衡處理。
結果是，在滾筒速度經過瞬態區之前和同時，可在根據本實施例的洗衣機中至少一次地實施平衡處理處理。此處，這種平衡處理可被定義為在預定的時間段內滾筒的旋轉處于恒定速度。從而，所述平衡處理允許平衡器的活動體處于衣物的相對位置，結果是減少不平衡量。延伸為衣物均勻分散的效果。最后，在滾筒速度經過瞬態區時實施了所述平衡處理，并且可以防止因瞬態區的擴大所引起的噪聲和振動。此處，當在滾筒速度經過瞬態區之前實施平衡處理時，可在與現有洗衣機的RPM 不同的RPM帶實施平衡處理。例如，如果瞬態區起始為200RPM，則在低于大約150RPM的RPM 帶實施平衡處理。由于現有洗衣機具有相對較窄的瞬態區，因而，即使以低于大約150RPM 的RPM實施平衡處理，使滾筒速度經過瞬態區也并不難。然而，根據本實施例的洗衣機具有如上所述的相對較寬的擴大的瞬態區。如果如同在現有洗衣機中以如此低的RPM來實施平衡處理，則活動體的位置可能因在滾筒速度經過瞬態區時實施平衡處理而處于混亂。因為如此，當在滾筒速度進入瞬態區之前實施平衡處理時，與現有進行平衡處理的RPM相比，根據本實施例的洗衣機可以增加進行平衡處理的RPM。即，如果確定了瞬態區的起始RPMJiJ 在比通過從起始RPM中減去起始RPM的大約25%的值所計算的RPM高的RPM帶實施平衡。 例如，瞬態區的起始RPM是大約200RPM，可以在高于150RPM低于200RPM的RPM帶中實施平衡處理。而且，可以在平衡處理過程中測量不平衡量。即，所述控制方法還可以包括在平衡處理過程中測量不平衡量且將測量的不平衡量與允許加快滾筒速度的容許不平衡量進行比較的步驟。如果測量的不平衡量小于容許不平衡量，則在平衡之后加快滾筒速度以離開瞬態區。相反，如果測量的不平衡量是容許不平衡量或更大，則可以再次執行衣物均勻分散步驟。這種情況下，容許不平衡量可與允許起始加速的容許不平衡量不同。S卩，在滾筒30和32的轉速經過瞬態區的情況下，在洗衣機中產生共振，并且洗衣機的噪聲和振動將會顯著產生。洗衣機的噪聲和振動會帶給使用者不悅的感覺，因此使用者將會干擾滾筒速度的加快。結果是，在滾筒的轉速經過瞬態區的情況下，可在瞬態區適當調節加速斜率(inclination)，并且可以在滾筒30和32的加速過程中將噪聲和振動盡量保持為較小。以下，將參照附圖來描述經過瞬態區的控制方法。在瞬態區經過步驟(S210)，將滾筒30和32的速度加快到預定斜率以經過瞬態區。此處，將預定斜率設定為在速度經過瞬態區時盡可能多地降低在滾筒中產生的噪聲和振動。如上所述，根據本發明的控制方法適用于包括平衡器的洗衣機，并且設置在平衡器中的多個球可以移動以補償不平衡。能夠通過平衡器補償的不平衡的最大量(以下稱為 ‘補償的不平衡量’)可對應于這些球的矢量和。結果是，在不平衡大于補償的不平衡量的情況下，通過平衡器進行的不平衡補償不能得以實施，因此，難以加快滾筒的速度。最終，補償的不平衡量對應于允許加快滾筒速度的一個不平衡參考量。相反，在滾筒的不平衡量小于補償的不平衡量的情況下，平衡器能夠補償不平衡量，因此可以加快滾筒的速度。然而，在滾筒中產生的不平衡量明顯小于補償的不平衡量的情況下，這些球的配重大于產生的不平衡量，并且這些球可成為滾筒中產生的不平衡。結果是，在滾筒速度經過瞬態區的情況下，根據本發明的控制方法可關于滾筒的不平衡量而改變。
圖6為應用于滾筒速度經過瞬態區的一種情況的方法的流程圖。參照圖6，不平衡感測步驟(S150)感測不平衡，并確定感測的不平衡量是否為參考不平衡量_1或更小(S151)。此處，參考不平衡量_1是允許加快滾筒速度的不平衡量，并且對應于上文提到的參考不平衡量。在感測的不平衡量為參考不平衡量_1或更大的情況下，可以重復執行濕衣物感測步驟和衣物理順步驟(S152)。同時，在感測的不平衡量小于參考不平衡量_1的情況下，能夠加快滾筒的速度， 并且控制部件將感測的不平衡量與參考不平衡量_2進行比較(S15!3)。此處，參考不平衡量 _2對應于用來選擇一種用于經過瞬態區的方法的參考值，為上述補償的不平衡量的大約一半。如果感測的不平衡量是參考不平衡量_2或更大，則控制部件選擇第一方法(S154)。如果感測的不平衡量小于第二參考，則控制部件選擇第二方法(S155)。首先，將描述第一方法。第一方法在這些球處于不平衡對應位置的狀態下控制滾筒的轉速經過瞬態區。此處，可通過平衡器中的球的半徑、配重以及數量來改變補償的不平衡量。例如，平衡器中的球的總配重是大約350g，補償的不平衡量被設定為大約700g至800g。結果是，上述參考不平衡量_1可為大約700g至800g，其對應于補償的不平衡量，而參考不平衡量_2為大約 350g至400g，其對應于補償的不平衡量的一半。如果感測的不平衡量是參考不平衡量_2或更大，則控制部件可以從不平衡波中確定滾筒加速點。同時，在轉速低于瞬態區時離心力太小而不能實施平衡。因為如此，控制部件識別這些球的位置，同時控制滾筒以恒定速度旋轉，并且控制部件在預定點處加快滾筒速度經過瞬態區，并控制這些球處于不平衡的相對位置。即，即使未實施平衡處理，也可控制滾筒速度經過瞬態區，同時這些球處于不平衡產生部分的相對位置。例如，當產生不平衡的衣物與這些球之間相對于滾筒的軸的角度(相位差)是90°或更大時，控制滾筒速度經過瞬態區。延伸來說，當滾筒速度處于瞬態區的中間RPM時，優選上述角度(相位差)是180°。結果是，在在設置有洗衣機中的平衡器時加速滾筒的情況下，控制部件可以將允許RPM經過瞬態區并且同時這些球處于不平衡對應位置的加速點，存儲為與濕衣物量與感測的不平衡量的表格數據相似的表格數據。即，雖然這些球在加速點沒有處于不平衡對應位置，但是在球處于不平衡對應位置的狀態時滾筒速度則處于經過瞬態區的中間。優選，球與衣物之間的相位差可在RPM處于瞬態區中間時為大約180°。結果是，控制部件將感測的濕衣物量和不平衡量應用到所述表格中，并在實際運行脫水循環時確定加速點。同時，如果感測的不平衡量小于參考不平衡量_2，則與實際產生的不平衡量相比， 補償的不平衡量相對較大。因為如此，這些球會在滾筒中產生不平衡。具體而言，在感測的不平衡量小于參考不平衡量_2的情況下，這些球會集中到不平衡產生部分的相對位置 (180°的相位差，其為不平衡對應位置)，結果產生不平衡。因為如此，在感測的不平衡量小于參考不平衡量—2的情況下，需要適當分布這些球，而不是將其集中到不平衡對應位置。 以下，將參照附圖來描述第二方法。圖7為示出在感測的不平衡量小于參考不平衡量—2的情況下允許滾筒速度經過瞬態區的第二方法的圖表。
參照圖7，在不平衡感測步驟(S150)中感測的不平衡量小于參考不平衡量_2的情況下，控制部件逐漸差異化加速斜率來加速滾筒。具體而言，利用第一加速斜率(其為相對較高的速度斜率)，滾筒從第一轉速 (RPMl)加速到中間RPM(RPMl-I)，然后，利用第二加速斜率(其為相對較低的速度斜率)，滾筒從中間RPM加速到瞬態區的最高RPM(RPMl-2)(其大約為350RPM至400RPM)。雖然圖中未示出，然而滾筒的加速斜率可以分為三個階段或更多，來加速滾筒。同時，中間RPM(RPMl-I)可以被設定為低于瞬態區，例如，150RPM至200RPM。S卩，控制部件控制滾筒以相對較高的速度(例如，7rpm/s至9rpm/s)從不平衡感測步驟的RPM(第一轉速，RPM1)加速到中間RPM(RPMl-I)。因為如此，可以減少經過瞬態區所需的時間。尤其是，在隨后的時期中滾筒被控制為以相對較低的速度進行加速，從而經過瞬態區所需的時間較多。結果是，有必要盡可能地以高速將滾筒加速到中間RPM，以減少滾筒振動。因此，控制部件控制滾筒在某一時期中以相對較低的速度(例如，2rpm/s至3rpm/ s)從中間RPM(RPMl-I)加速到瞬態區的最高RPM(RPMl-2)。這個時期對應于洗衣機的瞬態區，并且低速加速比高速加速對球的移動和分布更為有利。尤其是，在感測的不平衡量小于參考不平衡量_2的情況下，平衡器的這些球會成為不平衡因素，并且需要沿滾筒的圓周間隔預定距離分布這些球。而且，由于在步驟S1600 中經過洗衣機的瞬態區的滾筒速度，可以確定第一斜率與第二斜率的值(s)和/或時間 (S)，以使在第二斜率時球的分布程度高于在第一斜率時球的分布程度。可在低速度加速期間比在高速度加速期間更為有效地產生球的移動。因為如此， 在所述時期中滾筒被控制為以相對較低的速度從中間RPM加速到瞬態區的最高RPM，以減少振動。在瞬態區經過步驟之后，控制部件執行加速步驟(S230)。一旦經過瞬態區，則以相對較高的速度加速滾筒30和32的RPM，以將水分從衣物中除去。即，在加速步驟(S230) 中，滾筒30和32的RPM被增大到預定值，并且將滾筒30和32內的衣物的水分除去。然而，加速步驟以高速將滾筒30和32的RPM增大，這將在洗衣機中產生大量噪聲和振動。具體而言，噪聲和振動可以與滾筒30和32的不平衡量成比例增大。同時，應用脫水循環控制方法的洗衣機可以包括平衡器310和330，其中平衡器 310和330被配置成防止因不平衡產生的噪聲和振動。被設置在平衡器310和330中的多個球被配置成移動到不平衡對應位置，以減少不平衡量。此處，平衡器的這些球可在恒定RPM 相比于在加速的情況下以及在相對較低的速度相比于在高速的條件下移動更為平穩。因為如此，如果以相對較高的速度加速滾筒30和32，則這些球不能平穩地移動到不平衡對應位置。脫水控制方法可以包括將這些球移動到不平衡對應位置、經過瞬態區的步驟，即，平衡處理步驟。這種情況下，用來實施平衡處理的RPM可以被設定為高于洗衣機的瞬態區。滾筒 30和32的RPM越低，越有利于實施平衡處理。然而，如果RPM被再次降低到瞬態區以下來實施平衡處理，則由于共振會產生噪聲和振動。結果是，可以以第二 RPM (RPM2)(例如，350RPM 至400RPM)來實施該控制方法的平衡處理。如上文提到的，在至少一次實施平衡處理之后，控制部件將滾筒30和32的RPM增大到目標RPM，以將水分從衣物中除去。然后，控制部件控制滾筒以恒定速度旋轉一段預定時間，被具體實施為處于目標RPM，使得可以將水分從衣物中平穩除去。圖8為示出根據另一個實施例的經過瞬態區的方法的圖表。以下，將描述本實施例與上述圖4的實施例之間的不同。參照圖8，根據本實施例的控制方法還可包括第二不平衡感測步驟(S212)，其中第二不平衡感測步驟(S2U)被配置成在瞬態區經過步驟(S210)中再次感測不平衡。以下將描述設置第二不平衡感測步驟的原因。如同圖4的上述實施例，在第一 RPM(RPM1，例如100RPM至110RPM)處感測不平衡，并且基于感測的不平衡量來確定斜率。因此，如果RPM經過瞬態區(大約200RPM至 350RPM)，會因不平衡量的變化而產生振動。S卩，通過在第一 RPM與200RPM(其為瞬態區的起始RPM)之間的時期段旋轉滾筒而將水分從衣物中除去。因為如此，不平衡量可能會產生變化。如果利用基于在第一不平衡感測步驟(S150)中感測的不平衡量確定的斜率來加速滾筒，則平衡器的球將因為不平衡量的變化而不會移動到不平衡對應位置，因此會產生噪聲和振動。結果是，根據本實施例，在第一不平衡感測步驟(SI50)之后，加速滾筒30和32，并且再次感測滾筒的不平衡。這種情況下，可在大約低于瞬態區實施第二不平衡感測步驟(S212)，并且第二不平衡感測步驟(S2U)的RPM更接近瞬態區更為有利。這是因為，能夠感測準確的對于經過瞬態區所需的不平衡量。然而，如果第二不平衡感測步驟的RPM太接近瞬態區，則會產生大
量振動。結果是，第二不平衡感測步驟的第三RPM(RPM3)可屬于從大約140RPM至170RPM 的帶。控制部件將第二不平衡感測步驟中感測的不平衡量與第一不平衡感測步驟中感測的不平衡量進行比較。如果基于比較結果存在差值，則控制部件將第二不平衡感測步驟中感測的不平衡量與參考不平衡量_2進行比較，并且基于比較結果來確定加速斜率。圖9為示出根據圖9所示的控制方法的經過瞬態區的控制方法的流程圖。參照圖9，在第一不平衡感測步驟中感測不平衡(S150)，并且確定感測的不平衡量是否小于參考不平衡量_1(S151)。如果感測的不平衡量小于參考不平衡量_1，則可以加速，并且控制部件控制滾筒進行加速。之后，控制部件執行第二不平衡感測步驟(S212)。因此，控制部件將第二不平衡感測步驟中感測的不平衡量與參考不平衡量_2進行比較(S2i;3)。如果第二不平衡感測步驟中感測的不平衡量是參考不平衡量_2或更大，則控制部件選擇第一方法(S213A)。如果第二不平衡感測步驟中感測的不平衡量小于參考不平衡量_2，則控制部件選擇第二方法(S213B)。已參照圖6和圖7描述了第一方法和第二方法，因此將省略重復的說明。同時，根據圖8和圖9所示的實施例，第二不平衡感測步驟的第三RPM對應于 140RPM至170RPM。結果是，第二方法的中間RPM可以被設定為高于第二不平衡感測步驟的 RPM且低于瞬態區的起始RPM。例如，中間RPM可以被具體實施為大約介于180RPM和200RPM 之間。當在RPM經過瞬態區或未預料的外部震動施加到滾筒上的同時加速滾筒30和32 時，滾筒30和32的不平衡量可更大。如果滾筒30和32的不平衡量大于預定值，則噪聲將會非常大，并且難以連續加速滾筒。因為如此，在RPM經過瞬態區時，控制部件連續感測滾筒30和32的不平衡量。另外，控制部件可在瞬態區控制設置在洗衣機滾筒中的振動傳感器，以感測滾筒的振動。尤其是，具有滾筒振動的洗衣機中的盛水桶與滾筒的振動隔離開，盛水桶可被固定安裝，并且僅可振動滾筒。因為如此，需要感測滾筒的振動，以防止滾筒與盛水桶之間的接觸。如果瞬態區經過步驟中感測的滾筒的振動和/或不平衡量為預定值或更大，則控制部件降低滾筒30和32的RPM，并且重復執行上述濕衣物感測步驟、衣物理順步驟以及不平衡感測步驟。首先，現在將參照圖11來描述根據本發明的實施例的洗衣機的振動特性。當增大滾筒的轉速時，產生了這樣的區域(以下稱為“瞬時振動區”)，在其中發生高振幅的不規則瞬時振動。瞬時振動區以高振幅不規則地發生在振動被傳輸到穩態振動區域(以下稱為“穩態區”)之前，并且其具有在設計了振動系統(洗衣機)情況下確定的振動特性。雖然瞬時振動區根據洗衣機的類型而有所不同，然而瞬時振動在大約處于200rpm 至270rpm范圍處發生。可以認為，瞬時振動是由共振引起的。因此，有必要考慮在瞬時振動區的有效平衡來設計平衡器。同時，如上所述，在根據本發明的實施例的洗衣機中，振動源(即，電機以及與電機連接的滾筒)經由后墊圈250與盛水桶12連接。因此，在滾筒中發生的振動幾乎不傳遞到盛水桶，并且滾筒經由軸承殼400而被減振裝置和懸掛單元180支撐。結果是，盛水桶12 能夠不用任何減振裝置而被直接固定到機殼110上。作為本發明的發明人所研究的結果，已在根據本發明的洗衣機中發現了未被普遍觀察到的振動特性。根據普通的洗衣機，振動(位移)在經過瞬時振動區之后變得穩定。然而，在根據本發明的實施例的洗衣機中，可以產生這樣的區域(以下稱為“不規則振動”)， 在其中振動在經過瞬時振動區域之后變得穩定，并且再次變得劇烈。例如，如果產生了在低于瞬態區的RPM帶中產生的最大滾筒位移或更大滾筒位移，或者產生了在高于瞬態區的 RPM帶中的穩態步驟的最大滾筒位移或更大滾筒位移，則確定產生不規則振動。可替代地， 如果產生了瞬態區中的平均滾筒位移、瞬態區中的平均滾筒位移的+20%至-20%、或者瞬態區的固有頻率中的最大滾筒位移的1/3或更大滾筒位移，則可以確定產生不規則振動。然而，研究的結果是，在高于瞬態區的RPM帶中發生不規則振動，例如，在處于大約350rpm至IOOOrpm范圍的區域(以下稱為不規則振動區)發生不規則振動。由于使用平衡器、減震系統以及后墊圈，因而可產生不規則振動。因此，在本洗衣機中，有必要考慮不規則振動區以及瞬時振動區，來設計平衡器。例如，平衡器設置有球狀平衡器，優選的是，通過考慮不規則振動區以及瞬時振動區來選擇平衡器的結構，即，球的尺寸、球的數量、軌道的形狀、油的粘性以及油的填充程度 (filling level)。當考慮瞬時振動區和/或不規則振動區時，尤其在考慮不規則振動區時， 球狀平衡器具有255. 8mm的較大直徑以及M9. 2mm的較小直徑。容納球的軌道的空間具有 411. 93mm2的截面積。在前部和后部的球的數量分別是14，并且球的尺寸為19. 05mm。諸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)等硅基油用作所述油。優選地，油在空溫下具有300CS的粘性，并且具有350cc的填充程度。除平衡器的結構之外，在控制方面，優選考慮不規則振動區和瞬時振動區。例如，為了防止不規則振動，如果確定了不規則振動區，則在滾筒速度經過不規則振動區之前、之時以及之后至少一次實施所述平衡處理。此處，如果滾筒的轉速相對較高，則不能恰當實施平衡器的平衡，并且在減小滾筒的轉速的情況下，才可以實施所述平衡處理。然而，如果滾筒的轉速被減小為低于瞬態區以實施所述平衡處理，則其不得不再次經過瞬態區。在減小滾筒的轉速以實施所述平衡處理的過程中，減小的轉速可以高于瞬態區。對本領域的普通技術人員來說顯而易見地，在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，能夠作出各種變形和變化。從而，本發明可覆蓋本發明的各種變形和變化，只要其能夠落入在所附的權利要求及其等同的范圍內即可。工業適用性本發明具有工業適用性。根據本發明的上述控制方法，可以計算在包括平衡器的洗衣機中產生的不平衡量。而且，可以在縮減的時間內基于所述不平衡量來確定是否增大或減小滾筒的速度。
權利要求
1.一種具有平衡器的洗衣機的控制方法，包括基于不平衡量在瞬態區經過步驟中確定滾筒加速點和加速斜率中的至少一個。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其中在所述滾筒的轉速進入所述洗衣機的瞬態區之前實施不平衡感測步驟。
3.根據權利要求1所述的控制方法，其中所述瞬態區經過步驟包括以下步驟第一不平衡感測步驟，配置成感測不平衡并確定是否加速所述滾筒；以及第二不平衡感測步驟，配置成再次感測不平衡，并且基于在所述第二不平衡感測步驟中感測的不平衡量來確定滾筒加速點和加速斜率中的至少一個。
4.根據權利要求3所述的控制方法，其中在所述滾筒的轉速進入所述洗衣機的瞬態區之前實施所述第二不平衡感測步驟。
5.根據權利要求4所述的控制方法，其中在處于比所述第一不平衡感測步驟更高的 rpm時實施所述第二不平衡感測步驟。
6.根據權利要求1所述的控制方法，其中所述平衡器設置有球狀平衡器，并且當所感測的不平衡量是預定值或更大時，所述滾筒加速點被確定為用于使設置在所述平衡器中的多個球處于不平衡對應位置，并使所述滾筒的轉速經過所述瞬態區。
7.根據權利要求6所述的控制方法，其中所述加速點被確定為用于在瞬態區中使所述平衡器的所述多個球大體具有與衣物的90°或更大的相位差。
8.根據權利要求6所述的控制方法，其中所述加速點被確定為用于在所述瞬態區的中間RPM時使所述平衡器的所述多個球大體具有與衣物的180°的相位差。
9.根據權利要求1所述的控制方法，其中當所感測的不平衡量小于預定值時，所述滾筒的加速斜率逐漸進行改變。
10.根據權利要求9所述的控制方法，其中所述滾筒的所述加速斜率包括彼此不同的第一斜率和第二斜率。
11.根據權利要求10所述的控制方法，其中所述第二斜率的值小于所述第一斜率，并且當根據所述第二斜率加速所述滾筒時，所述滾筒的轉速經過所述瞬態區。
12.根據權利要求11所述的控制方法，其中設置在所述平衡器中的所述多個球的分布程度在根據所述第一斜率加速所述滾筒時比在根據所述第二斜率加速所述滾筒時高。
13.根據權利要求1所述的控制方法，其中所述洗衣機包括驅動單元，包括連接到滾筒的軸；軸承殼，用來可旋轉地支撐所述軸；以及電機，用來旋轉所述軸；以及懸掛組件，連接到所述驅動單元。
14.根據權利要求1所述的控制方法，其中所述洗衣機包括后墊圈，用于密封以防止洗滌水從驅動單元與盛水桶之間的空間泄露，并且使所述驅動單元能夠相對于所述盛水桶可移動。
15.根據權利要求1所述的控制方法，其中相對于懸掛組件對滾筒的支撐，盛水桶被更加剛性地支撐。
全文摘要
本發明公開了一種洗衣機的控制方法。具有平衡器的洗衣機的所述控制方法包括基于不平衡量在瞬態區經過步驟(S210)確定滾筒加速點和加速斜率中的至少一個。
文檔編號D06F37/20GK102575408SQ201080042482
公開日2012年7月11日 申請日期2010年8月27日 優先權日2009年8月27日
發明者具本權, 張宰赫 申請人:Lg電子株式會社